探索 NXP S32K3-T-BOX RDB：汽車電子設計的理想之選

在汽車電子領域，高效、安全且功能強大的參考設計板對于加速產品開發至關重要。NXP 的 S32K3-T-BOX RDB 就是這樣一款引人注目的產品，它為汽車應用提供了豐富的功能和可靠的性能。今天，我們就來深入了解一下這款參考設計板。

文件下載：NXP Semiconductors S32K3-T-BOX 評估板.pdf

一、引言

S32K3-T-BOX RDB 是一款緊湊、高度優化且集成化的參考設計板，搭載了 S32K3 通用微控制器。它能為多種典型汽車應用提供參考，如 5G 遠程信息處理盒、面向服務的網關、AVB、IO 聚合器和車身域控制器等。汽車制造商、供應商和軟件生態系統合作伙伴可以直接使用該板，加速開發進程，縮短產品上市時間。

二、特性概述

1. 強大的微控制器

S32K344 maxQFP172 汽車微控制器集成了 Arm cortex - M7 鎖步核心，具備硬件安全引擎（HSE），支持 ASIL D 功能安全，為汽車應用提供了可靠的計算核心。

2. 高效的以太網交換

以太網交換機 SJA1110B 集成了 5 通道 100base T1、1 通道 100base Tx、1 通道 1GHZ SGMII SABRE 連接器，通過 RMII 連接到 S32K3，RGMII 連接到 5G 模塊，實現高效的網絡通信。

3. 可靠的電源管理

安全 SBC FS26 為 S32K3 供電并監控 MCU 狀態，PMIC FS56 和 PF5020 為 5G 模塊、以太網交換機和其他外設提供額外電源，確保系統穩定運行。

4. 先進的通信模塊

• 汽車級 Quectel 5G 模塊 AG55xQ 采用 Qualcomm SA515M 芯片，支持 C - V2X 和 GNSS（需從 Quectel 供應商處購買），滿足汽車通信需求。
• 支持 WIFI 6，通過 miniPCIE 接口連接，經 NXP 新一代 WIFI6 芯片 AW690 驗證，提供高速無線連接。

  5. 豐富的接口支持

• 支持 6 通道 CAN FD 和 4 通道 LIN，可用于網關應用。
• 音頻編解碼器 SGTL5000、時鐘乘法器 CS2100 和 CDCE6214 支持 AVB 功能。
• 支持 E - Call，配備 3.0 - 7.0V 備用電池充電器和升壓控制器 MAX20095。
• 汽車級加速度計 FXLS8967AF 用于監控車輛狀態。
• 可插入最大 32GB SD 卡存儲車輛數據，SDIO 協議由 FLEXIO 模擬。

三、電源供應

S32K3-T-BOX RDB 支持最大 28V 輸入電壓。上電順序如下：

1. 確保跳線 J20 閉合。這是為了在 VSUP 供電前為 FS26 調試引腳提供電壓，使 FS26 進入調試模式。調試模式僅用于工程開發過程，生產應用或車輛中不使用。在調試模式下，看門狗和其他故障安全功能會被禁用。如果希望 FS26 在正常模式下工作，則無需遵循此上電順序。
2. 通過 ECU 連接器 J32 為板卡供電。
3. 打開電源開關 SW1。

四、連接器和接口

五、跳線設置

六、汽車以太網交換機

七、5G 模塊

S32K3-T-BOX RDB 配備了 Quectel 的 5G 模塊 AG55xQ，支持 C - V2X 功能和 GNSS 定位。該模塊支持 5G NR NSA 和 SA 模式，采用 3GPP Rel - 15 技術，在 5G NSA 模式下，最大下行速率可達 2.4 Gbps，上行速率可達 550 Mbps；在 LTE - A 模式下，最大下行速率可達 1.6 Gbps，上行速率可達 200 Mbps。 8GB eMMC 用于存儲代碼、配置文件和其他用戶信息。5G 模塊可以通過 SPI 和 UART 接口與 S32K3 交互，通過 RGMII 接口與以太網交換機連接。通過控制多路復用器 TS3A27518E (U38)，5G 模塊可以通過 I2S 接口連接到編解碼器 SGTL5000 實現通話功能。用戶可以插入 Micro sim 卡激活 5G 通信。由于 5G 模塊的 IO 電壓為 1.8V，而 S32K3 和大多數外設為 3.3V，因此這些連接使用了電平轉換器。

八、AVB 硬件

板卡具備與以太網 AVB 相關的硬件，包括 2 個媒體時鐘發生器 CS2100 (U10)、CDCE6214 (U11) 和一個編解碼器 SGTL5000 (U13)。編解碼器的 I2S 接口默認連接到 S32K3 用于 AVB 應用，SAI (J45) 接口可擴展用于外部音頻放大器板，如 NXP 汽車 ClassD TDF853x RDB 板。

九、備用電池 E - Call 支持

板卡集成了備用電池充電器和升壓控制器芯片 MAX20095。當主電源丟失時，它可以將電池升壓到 12V 以支持緊急呼叫功能；當主電源開啟時，芯片作為電池充電器工作。MAX20095 可以通過 I2C 接口由 S32K3 控制，充電器電壓可以設置為 3.0 - 7.0V，默認值為 3.6V，電流最大可設置為 1A。如果要使用備用電池為 CAN 和 LIN PHYs 供電，將跳線 J23 切換到 1 - 2 閉合。可以將電池連接到 J42 或 J32。

十、其他特性

• 集成加速度計 FXLS8967 (U12) 用于檢測汽車速度。
• 設計了用于連接 HC - 08 藍牙模塊的接口（J61）和用于連接 ATK - ESP8266 WIFI 模塊的接口（J79）。
• 可插入 SD 卡存儲數據，SDIO 協議由 FLEXIO 模擬并由 S32K3 控制。

總結

NXP S32K3-T-BOX RDB 是一款功能強大、集成度高的參考設計板，為汽車電子開發提供了豐富的功能和可靠的性能。它的出現無疑為汽車制造商和開發者提供了一個優秀的平臺，能夠加速汽車電子系統的開發進程，推動汽車行業向智能化、網絡化方向發展。各位電子工程師在實際應用中，不妨根據具體需求合理利用其特性，開發出更具創新性的汽車電子產品。你在使用類似參考設計板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。